[发明专利]电动机的控制装置及控制方法、适用该控制装置及控制方法的电动机以及车辆驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动机的控制装置及控制方法、适用该控制装置及控制方法的电动机以及车辆驱动系统。

背景技术

以往，对于驱动电动车的电动机的PWM逆变器控制通过多个控制模式来控制，因此在下述专利文献1中记载了如下问题：即、在多脉冲模式下进行脉冲数切换时，会因磁噪声而产生刺耳的音色变化；在三脉冲模式与单脉冲模式切换时电动机的产生转矩发生变动。此外，所谓三脉冲模式是指包含在逆变器输出电压的半周期中的脉冲数始终为三个来运用的模式，所谓单脉冲模式是指包含在逆变器输出电压的半周期中的脉冲数始终为一个来运用的模式。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005－137200号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

为解决上述问题，在上述专利文献1中，通过组合多脉冲模式与单脉冲模式来几乎连续地控制输出电压。然而，在该专利文献1中，具有脉冲宽度调制（PWM控制）模式、非同步过调制控制模式、单脉冲控制模式这样多个控制模式，由于需要以该次序依次转移这些控制模式的模式切换控制，因此，存有如下问题：不能说输出电压的控制是完全连续的，会残留从逆变器的开关元件或电动机产生的刺耳磁噪声。

另外，在专利文献1中，由于在高速区域的单脉冲模式下矩形波的电压会施加到电动机，因此认为还存在因高次谐波分量而产生的振动较大的问题。

本发明鉴于上述情况而得以完成，其目的在于提供一种电动机的控制装置及控制方法、适用该控制装置及控制方法的电动机以及车辆驱动系统，能进一步减小刺耳的磁噪声、以及由高次谐波分量引起的振动。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题，达成目的，本发明是一种电动机的控制装置，通过对于能将所输入的直流电压转换成任意频率以及任意电压的交流电压的逆变器，将PWM信号输出至构成该逆变器的开关元件，从而来控制电动机的动作，其特征在于，包括：电压指令生成部，该电压指令生成部生成以所述逆变器的输出频率为基频的正弦波中叠加有该正弦波的三次谐波的重叠波信号以作为电压指令；以及PWM信号生成部，该PWM信号生成部通过将所述电压指令生成部所输出的电压指令、与规定的载波信号进行振幅比较，从而生成所述PWM信号。

发明效果

根据本发明，可起到能进一步降低刺耳的磁噪声以及因高次谐波分量而产生的振动的效果。

附图说明

图1是表示包含本实施方式所涉及的电动机的控制装置的车辆驱动系统的一个结构例的图。

图2是表示现有方式下的一般的控制部的一个结构例的图。

图3是说明现有方式下的脉冲模式切换动作的图。

图4是将本实施方式所涉及的电动机控制概念与现有技术进行比较来说明的图。

图5是表示本实施方式所涉及的控制部的一个结构例的图。

图6是表示图5所示的电压指令生成部的一个结构例的图。

图7是表示根据现有技术所涉及的电压指令（调制波）而生成的PWM信号波形的一个示例的图。

图8是表示根据本实施方式所涉及的电压指令（调制波）而生成的PWM信号波形的一个示例的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式所涉及的电动机的控制装置及控制方法、使用该控制装置及控制方法的电动机以及车辆驱动系统进行说明。此外，本发明并不局限于以下示出的实施方式。

图1是表示包含本实施方式所涉及的电动机的控制装置的车辆驱动系统的一个结构例的图。如图1所示，本实施方式所涉及的车辆驱动系统1包括：至少包含开关、滤波电容器、滤波电抗器的输入电路2、开关元件4a、5a、6a、4b、5b、6b，并具备：逆变器3，该逆变器3将用于驱动电动车的至少1台以上的电动机8相连接而成；以及控制部7，该控制部7分别生成并输出用于对逆变器3所具备的开关元件4a、5a、6a、4b、5b、6b进行PWM控制的PWM信号U、V、W、X、Y、Z。此外，连接于逆变器3的电动机8优选为感应电动机或同步电动机。

另外，图1中，输入电路2的一端经由集电装置11与架空线10相连，另一端经由车轮13与大地电位的轨道12相连。从架空线10提供的直流电或交流电经由集电装置11输入至输入电路2的一端，并且在输入电路2的输出端生成的电力（直流电压）输入（施加）至逆变器3。